Radioastronomie ondergaat een enorme boost, met nieuwe technologie die sneller gegevens over objecten in ons universum verzamelt dan astronomen kunnen analyseren.

Maar als die gegevens eenmaal onder de loep worden genomen, kan dit leiden tot verbazingwekkende nieuwe ontdekkingen, zoals ik uitleg in mijn recensie van de stand van de radioastronomie, vandaag gepubliceerd in Natuurastronomie .

In de komende jaren, we zullen het universum in een heel ander licht zien, en we zullen waarschijnlijk volledig onverwachte ontdekkingen doen.

Radiotelescopen bekijken de lucht met behulp van radiogolven en zien voornamelijk elektronenstralen die met de snelheid van het licht reizen, voortgestuwd door superzware zwarte gaten. Dat geeft een heel ander beeld dan we zien bij het observeren van een heldere nachtelijke hemel met zichtbaar licht, die voornamelijk licht van sterren ziet.

Zwarte gaten werden alleen in sciencefiction gevonden voordat radioastronomen ze in quasars ontdekten. Het lijkt er nu op dat de meeste sterrenstelsels, inclusief onze eigen Melkweg, hebben een superzwaar zwart gat in hun centrum.

Van vroege ontdekkingen

Radiogolven uit de ruimte werden in de jaren dertig gedetecteerd door de Amerikaan Karl Jansky. Vanaf dat moment, radiotelescopen – zoals de 64-meter schotel in Parkes, in New South Wales – verhoogde het aantal bekende radiobronnen in de lucht van één (in 1940) tot een paar honderdduizend.

Vervolgens, rond de millenniumwisseling, vier projecten gedreven door nieuwe technologie verhoogden plotseling het aantal bekende radiobronnen van een paar honderdduizend tot ongeveer 2,5 miljoen. Het waren de Westerbork Northern Sky Survey (WENSS, NRAO VLA Sky Survey (NVSS, Faint Images of the Radio Sky at Twenty-cm (FIRST en de Sydney University Molonglo Sky Survey (SUMSS in Nederland, Verenigde Staten en Australië.

Gedurende bijna de volgende twee decennia was er geen significante toename van dit aantal, omdat niemand significant kon verbeteren wat die vier projecten hadden gedaan.

Een groep nieuwe telescopen in Australië, Nederland, de Verenigde Staten, India en Zuid-Afrika staan ​​op het punt nieuwe technologieën te ontketenen die een nieuwe golf van onze kennis van de radiohemel zullen genereren.

hen leiden, qua aantal bronnen, is het Australische Evolutionary Map of the Universe (EMU)-project, draait op CSIRO's nieuwe A$ 188 miljoen Australische Square Kilometre Array Pathfinder (ASKAP) telescoop in West-Australië.

Voor VRAAG, de nieuwe technologie is CSIRO's revolutionaire phased array feed, waarmee ASKAP enorme delen van de lucht in één keer kan bekijken.

Als resultaat, Alleen al de EMU zal het aantal radiobronnen verhogen tot ongeveer 70 miljoen, vergeleken met de 2,5 miljoen bronnen die tot nu toe zijn ontdekt door alle radiotelescopen ter wereld in de hele geschiedenis van de radioastronomie.

Een verandering in de radioastronomie

Deze enorme toename van de kennis van de mensheid over de radiohemel heeft verschillende gevolgen.

Eerst, we verwachten enkele van de belangrijkste vragen in de astrofysica te beantwoorden, zoals begrijpen waarom superzware zwarte gaten zo gewoon lijken in het universum, hoe dat de groei en evolutie van sterrenstelsels regelt en hoe sterrenstelsels samenzwermen om clusters te vormen.

Tweede, het zal de manier waarop we radioastronomie doen veranderen. Momenteel, als ik wil weten hoe een sterrenstelsel eruitziet op radiogolflengten, de kans is groot dat ik competitief tijd moet winnen op een grote radiotelescoop om mijn melkwegstelsel te bestuderen.

Maar ik zal binnenkort naar het web kunnen gaan en mijn melkwegstelsel observeren in gegevens die al zijn verzameld door EMU of een van de andere megaprojecten. Dus de meeste radioastronomie zal worden gedaan door een zoekopdracht op internet in plaats van door een nieuwe waarneming. De rol van grote radiotelescopen zal veranderen van het vinden van nieuwe objecten naar het tot in detail bestuderen van bekende objecten.

Derde, het zal de manier veranderen waarop astronomen hun astronomie op andere golflengten doen. Momenteel, slechts een kleine minderheid van sterrenstelsels is onderzocht op radiogolflengten.

Vanaf nu, de meeste sterrenstelsels die door de gemiddelde astronoom worden bestudeerd, zullen uitstekende radiogegevens hebben. Dit voegt een nieuwe tool toe die routinematig kan worden gebruikt om de fysica van sterrenstelsels bloot te leggen, wijd openen van het radiovenster op het heelal.

Vierde, het hebben van zulke grote hoeveelheden gegevens verandert de manier waarop we wetenschap bedrijven. Bijvoorbeeld, als ik wil begrijpen hoe het zwaartekrachtveld van nabije sterrenstelsels licht van verre sterrenstelsels afbuigt, Ik vind momenteel het beste enkele voorbeeld dat ik kan, en breng nacht na nacht door op de telescoop om het proces in detail te bestuderen.

In de toekomst, Ik zal in staat zijn om de miljoenen achtergrondstelsels te correleren met de miljoenen voorgrondstelsels, het gebruik van gegevens die van internet zijn gedownload om het proces nog gedetailleerder te begrijpen.

Vijfde, en waarschijnlijk het belangrijkste, de geschiedenis leert ons dat wanneer we het universum op een nieuwe manier observeren, we hebben de neiging om nieuwe objecten of nieuwe fenomenen tegen te komen waarvan we niet eens vermoedden dat ze er waren. pulsars, quasars, donkere energie en donkere materie werden allemaal op deze manier gevonden.

Nieuwe ontdekkingen

Dus wat kunnen we verwachten dat deze nieuwe radioprojecten zullen ontdekken? Wij hebben geen idee, maar de geschiedenis leert ons dat ze vrijwel zeker enkele grote verrassingen zullen opleveren.

Het maken van deze nieuwe ontdekkingen is misschien niet zo eenvoudig. Voorbij zijn de dagen dat astronomen iets vreemds konden opmerken terwijl ze door hun tabellen en grafieken bladeren.

Vandaag de dag, astronomen destilleren hun antwoorden eerder uit zorgvuldig opgestelde zoekopdrachten naar databases met petabytes aan gegevens. Het menselijk brein is gewoon niet in staat om in deze omstandigheden onverwachte ontdekkingen te doen, en in plaats daarvan zullen we "leermachines" moeten ontwikkelen om ons te helpen het onverwachte te ontdekken

Met de juiste tools en zorgvuldig inzicht, wie weet wat we kunnen vinden.